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Publication
Bioactive and chemical characterization of medicinal plants
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
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Authors
Abstract(s)
Medicinal plants are used worldwide for the treatment of various diseases, and there is increasing interest in studying their bioactive properties and chemical composition. A deeper understanding of these properties could drive significant advancements in multiple industrial sectors. In this study, we investigated three medicinal plants traditionally used in Brazil and Portugal: Plantago major L., Bidens pilosa L., and Pistacia lentiscus L. The primary objective was to expand scientific knowledge of these species by characterizing their chemical composition and diverse bioactive properties.
The plants were characterized regarding their individual profiles in fatty acids, tocopherols, free sugars, and organic acids through adequate chromatographic methodologies. The hydroethanolic extracts were characterized in terms of phenolic composition and antioxidant and antimicrobial activities. The polyphenolic profile was
analyzed by HPLC-DAD-ESI/MS. The antioxidant activity was assessed through the thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) formation inhibition. Finally, the antimicrobial activity was assessed by the microdilution method against bacteria and fungi.
P. major exhibited the highest lipid content (1.7 g/100 g dw), followed by P. lentiscus and B. pilosa (1.2 and 0.6 g/100 g dw, respectively). In all species, palmitic acid (C16:0) was the fatty acid detected in higher relative abundance (between 37.8% and 44.1%). The major tocopherol in P. major and P. lentiscus was alpha-tocopherol (35.5 and 1.7 mg/100 g, respectively), and gamma-tocopherol in B. pilosa (0.09 mg/100 g). B. pilosa contained the highest concentration of free sugars (4.5 g/100 g), followed by P. lentiscus and P. major (3.3 and 0.8 g/100 g, respectively). The most abundant organic acid in B. pilosa and P. lentiscus was quinic acid (0.76 and 0.46 g per 100 g, respectively).
In turn, succinic acid was the most abundant in P. major (1.62 g per 100 g), which was also the plant with higher total organic acids. A wide variety of phenolic compounds was identified in all the studied plants. The major phenolic compounds in P. major, B. pilosa,
and P. lentiscus were verbascoside, quercetin-dimethyl ether rutinoside, and galloylquinic acid, respectively. Regarding antioxidant activity, the hydroethanolic extract of P. lentiscus demonstrated the highest activity, followed by B. pilosa and P. major. For the antibacterial activity, P. major extract exhibited activity against all
bacterial strains tested. P. lentiscus was effective against Salmonella enterica, Yersinia enterocolitica, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, and Staphylococcus aureus, while B. pilosa was only effective against Escherichia coli and S. enterica. However, none of the plants showed significant antifungal activity against Aspergillus braziliensis and Aspergillus fumigatus.
In conclusion, the chemical composition, antioxidant, and antimicrobial activities of P. major, B. pilosa, and P. lentiscus were studied, which contributes to the scientific understanding of their potential. The results obtained in this study enable further investigation into their extracts and the validation of their traditional uses.
As plantas medicinais são amplamente utilizadas em todo o mundo para o tratamento de diversas doenças. Por isso, há um interesse crescente no estudo propriedades bioativas e composição química dessas plantas, uma vez que este conhecimento pode impulsionar avanços significativos em vários setores industriais. Neste estudo foram estudadas três plantas medicinais tradicionalmente usadas no Brasil e em Portugal: Plantago major L., Bidens pilosa L. e Pistacia lentiscus L. O objetivo principal foi expandir o conhecimento científico sobre essas espécies, através da caracterização química e avaliação das propriedades bioativas. As plantas foram caracterizadas quanto aos perfis individuais de ácidos gordos, tocoferóis, açúcares livres e ácidos orgânicos, através das metodologias cromatográficas adequadas. Por sua vez, os extratos hidroetanólicos foram caracterizados em termos de composição fenólica e atividades antioxidante e antimicrobiana. A composição fenólica foi analisada por HPLC-DAD-ESI/MS. A atividade antioxidante foi avaliada através do ensaio de inibição da formação de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Por fim, a atividade antimicrobiana foi avaliada pelo método de microdiluições sucessivas em bactérias e fungos. Quanto ao teor lipídico a P. major apresentou o maior teor (1,7 g/100 g extrato), seguido da P. lentiscus e da B. pilosa (1,2 e 0,6 g/100 g extrato, respectivamente). Em todas as espécies estudadas, o ácido palmítico (C16:0) foi o ácido gordo detetado em maior abundância relativa (entre 37,8% e 44,1%). O alfa-tocoferol foi o tocoferol detetado em maior concentração na P. major e na P. lentiscus (35,5 e 1,7 mg/100 g, respectivamente), enquanto o gama-tocoferol foi a isoforma que exibiu uma maior concentração na B. pilosa (0,09 mg/100 g). A B. pilosa exibiu ainda a maior concentração de açúcares livres (4,5 g/100 g), seguida da P. lentiscus e da P. major (3,3 e 0,8 g/100 g, respectivamente). O ácido orgânico mais abundante na B. pilosa e P. lentiscus foi o ácido quínico (0,76 e 0,46 g por 100 g, respectivamente). Por outro lado, o mais abundante em P. major foi o ácido succínico (1,62 g por 100 g). Uma ampla variedade de compostos fenólicos foi identificada em todas as plantas estudadas. Os compostos fenólicos detetados em maior concentração no extrato hidroetanolico da P. major, B. pilosa e P. lentiscus foram verbascosídeo, quercetina-dimetil éter rutinosídeo e ácido galoilquínico, respectivamente. Em relação à atividade antioxidante, o extrato hidroetanólico da P. lentiscus demonstrou a maior atividade, seguido da B. pilosa e da P. major. Quanto à atividade antibacteriana, o extrato de P. major exibiu atividade contra todas as cepas bacterianas testadas. A P. lentiscus demonstrou atividade contra a Salmonella enterica, Yersinia enterocolitica, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus, enquanto a B. pilosa foi eficaz apenas contra a Escherichia coli e a S. enterica. No entanto, nenhuma das plantas mostrou atividade antifúngica significativa contra a Aspergillus braziliensis e a Aspergillus fumigatus. Em conclusão, foram estudadas a composição química, as atividades antioxidante e antimicrobiana de P. major, B. pilosa e P. lentiscus, o que contribui para o entendimento científico de seu potencial. Os resultados obtidos neste estudo permitem novas investigações sobre seus extratos e a validação de seus usos tradicionais.
As plantas medicinais são amplamente utilizadas em todo o mundo para o tratamento de diversas doenças. Por isso, há um interesse crescente no estudo propriedades bioativas e composição química dessas plantas, uma vez que este conhecimento pode impulsionar avanços significativos em vários setores industriais. Neste estudo foram estudadas três plantas medicinais tradicionalmente usadas no Brasil e em Portugal: Plantago major L., Bidens pilosa L. e Pistacia lentiscus L. O objetivo principal foi expandir o conhecimento científico sobre essas espécies, através da caracterização química e avaliação das propriedades bioativas. As plantas foram caracterizadas quanto aos perfis individuais de ácidos gordos, tocoferóis, açúcares livres e ácidos orgânicos, através das metodologias cromatográficas adequadas. Por sua vez, os extratos hidroetanólicos foram caracterizados em termos de composição fenólica e atividades antioxidante e antimicrobiana. A composição fenólica foi analisada por HPLC-DAD-ESI/MS. A atividade antioxidante foi avaliada através do ensaio de inibição da formação de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Por fim, a atividade antimicrobiana foi avaliada pelo método de microdiluições sucessivas em bactérias e fungos. Quanto ao teor lipídico a P. major apresentou o maior teor (1,7 g/100 g extrato), seguido da P. lentiscus e da B. pilosa (1,2 e 0,6 g/100 g extrato, respectivamente). Em todas as espécies estudadas, o ácido palmítico (C16:0) foi o ácido gordo detetado em maior abundância relativa (entre 37,8% e 44,1%). O alfa-tocoferol foi o tocoferol detetado em maior concentração na P. major e na P. lentiscus (35,5 e 1,7 mg/100 g, respectivamente), enquanto o gama-tocoferol foi a isoforma que exibiu uma maior concentração na B. pilosa (0,09 mg/100 g). A B. pilosa exibiu ainda a maior concentração de açúcares livres (4,5 g/100 g), seguida da P. lentiscus e da P. major (3,3 e 0,8 g/100 g, respectivamente). O ácido orgânico mais abundante na B. pilosa e P. lentiscus foi o ácido quínico (0,76 e 0,46 g por 100 g, respectivamente). Por outro lado, o mais abundante em P. major foi o ácido succínico (1,62 g por 100 g). Uma ampla variedade de compostos fenólicos foi identificada em todas as plantas estudadas. Os compostos fenólicos detetados em maior concentração no extrato hidroetanolico da P. major, B. pilosa e P. lentiscus foram verbascosídeo, quercetina-dimetil éter rutinosídeo e ácido galoilquínico, respectivamente. Em relação à atividade antioxidante, o extrato hidroetanólico da P. lentiscus demonstrou a maior atividade, seguido da B. pilosa e da P. major. Quanto à atividade antibacteriana, o extrato de P. major exibiu atividade contra todas as cepas bacterianas testadas. A P. lentiscus demonstrou atividade contra a Salmonella enterica, Yersinia enterocolitica, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus, enquanto a B. pilosa foi eficaz apenas contra a Escherichia coli e a S. enterica. No entanto, nenhuma das plantas mostrou atividade antifúngica significativa contra a Aspergillus braziliensis e a Aspergillus fumigatus. Em conclusão, foram estudadas a composição química, as atividades antioxidante e antimicrobiana de P. major, B. pilosa e P. lentiscus, o que contribui para o entendimento científico de seu potencial. Os resultados obtidos neste estudo permitem novas investigações sobre seus extratos e a validação de seus usos tradicionais.
Description
Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR, Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Keywords
Plantago major L. Bidens pilosa L. Pistacia lentiscus L. Chemical composition Bioactive properties